JPH0785204A

JPH0785204A - コード読み取り装置

Info

Publication number: JPH0785204A
Application number: JP5252171A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kokubo; 武小久保
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】コードからかなり離れていても、他の部材が
介在したり、コードの表面が汚れていても、確実に情報
の読み取りを行う。【構成】固有の共鳴周波数特性を持った周波数共鳴素
子２から構成されるコード１からデータを読み取るため
に、発振部１１は、周波数を段階的に変化させる電波信
号を出力する。また、受信部１２は、周波数共鳴素子２
の共鳴周波数により影響を受けた信号を受信する。動作
制御部１３は、クロック信号を発振するクロック発振器
２８及びこのクロックパルスを計数する計数回路２９を
備え、クロックパルスに基づいて周波数のシフトが行わ
れる。デコード１部１４は、ピーク検出回路２７からの
信号と計数回路２９からの信号に基づいて共鳴周波数を
検出する計数記録回路３０、この共鳴周波数に対応する
データに翻訳する翻訳器３１及びデータ出力回路３２か
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ異なる周波数
の電波に共鳴する周波数共鳴素子によって情報をコード
化する周波数共鳴型のコードを用い、このコードから情
報を読み取るデータ読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】物品等にコードを付しておき、このコー
ドのデータを読み取って、物品の管理等を行うシステム
が近年広く用いられている。この種のデータ読み取り装
置は種々の方式のものが開発され、実用化されている
が、その代表的なものとしてバーコードを光学的に読み
取る方式がある。この読み取り方式は、周知のように、
幅や間隔の異なる縦縞状の模様を備えたコードを物品等
に付しておき、このコードに光を照射して、その反射光
を受光してコードのパターンを認識するものである。従
って、読み取り装置は光源と光学センサとを備え、この
読み取り装置をコードに近接乃至接触させた状態で、こ
のコードに沿って走査させることによって、コードに記
録されているデータを読み取るようになっている。

【０００３】これ以外にも、例えば磁石を用いたコード
も開発されている。この磁石を用いたコードは、小さい
磁石片を複数個用い、それらのＮ極，Ｓ極を適宜組み合
わせることにより構成され、これを磁気センサを備えた
読み取り装置で読み取るようにしたものである。さら
に、金属探知機を用いたデータ読み取り装置も知られて
いる。即ち、金属箔を用いてバー状のコードを形成し
て、このコードの上を金属探知機で走査することによっ
て、コードにおけるデータを読み取るようにしたもので
ある。

【０００４】

【発明が解決使用とする課題】ところで、前述した各種
のデータ読み取り装置は、いずれもコード上を走査する
必要があり、しかも読み取り装置はこのコードにほぼ鉛
直な方向から走査しなければならない等、データの読み
取り時における読み取り装置のコードに対する方向性が
制約される等の不便がある。特に、バーコードを光学的
に読み取る装置においては、コードは一般に印刷等の手
段で形成されるものであって、このコードにより１０進
法で表示する際には、コードを構成する幅で数字を表す
表示帯片を複数配列し、この表示帯片の位置が桁を示す
ようになっている。従って、物品にコードを付けるに当
って、データを自由に作成することができず、またコー
ドが他の部材で覆われていたり、表面が汚れていたりす
ると、データの読み取りができない等の問題点がある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、読み取り装置を移動させずに、かなり距離が離
れた位置で、任意の方向からデータの読み取りを行うこ
とができ、しかもコードが持つデータを自由に設定でき
るコード読み取り装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、コイルのインダクタンスまたはコン
デンサの容量の少なくとも一方を異ならしめて、それぞ
れ固有の周波数の電波に対して共鳴する周波数共鳴素子
を１乃至複数個配列してなる周波数共鳴型のコードと、
このコードから情報を読み取るために、周波数が変化す
る電波を発振する発振部と、この発振部からの周波数の
前記コードによる共鳴周波数の影響を検出する受信部
と、この受信部からの信号に基づいて影響のある周波数
を検知して、符号に翻訳するデコード部とを備える構成
としたことをその特徴とするものである。

【０００７】

【作用】コードは、そのコイルのインダクタンスやコン
デンサの容量に依存した、それぞれ固有の共鳴周波数を
持つ周波数共鳴素子で構成される。このコードを物品等
に１または複数個貼り付けたり、タッグその他に設けた
りする等の手段で取り付ける。コードを数字から構成す
る場合には、共鳴周波数は、例えば１０ＫＨｚ単位，１
００ＫＨｚ単位等で変化させるようになし、１０ＫＨｚ
毎，１００ＫＨｚ毎に０〜９の数に対応させ、１０ＫＨ
ｚ単位の場合には、１００ＫＨｚ毎，１００ＫＨｚ単位
の場合には、１ＭＨｚ毎に１の桁，１０の桁，１００の
桁というように設定する。従って、例えば３桁からなる
数字のコードを作成するには、１の桁を表す周波数共鳴
素子と、１０の桁を表す周波数共鳴素子及び１００の桁
を表す周波数共鳴素子の３個の素子を用いる。このコー
ドは物品に取り付けるが、この取り付けは貼着等の手段
で行うことができる。而して、各桁を表す周波数共鳴素
子はどの順序で配列しても良い。また、それぞれの周波
数共鳴素子の配置も多少離れていても格別問題とはなら
ない。

【０００８】このコードを読み取り装置で読み取るに
は、読み取り装置を物品におけるコードを取り付けた位
置に対面させる。ここで、読み取り装置は、必ずしもコ
ードに近接させる必要はなく、１ｍ程度であれば、距離
を置いた位置に設けることもでき、また必ずしもこコー
ドに正対させなくとも良く、斜め方向等任意の方向から
でも読み取ることができる。従って、コンベア等に搬送
される物品の任意の位置にコードを付けて、この物品を
任意の方向に搬送させる間にコードの読み取りを行うこ
と等も可能である。

【０００９】読み取り装置の発振部から周波数を変化さ
せながら電波を送信すると共に、受信部でその信号を受
信する。周波数を変化させて、コードの共鳴周波数と一
致する周波数になると、受信部における受信信号の振幅
等が変化する。そこで、このように変化した周波数を検
知して、デコード部において、共鳴した周波数に対応す
るデータに翻訳することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。まず、図１にデータ読み取り装置の全体構
成を示す。図中において、１はコードであって、このコ
ード１は１または複数の周波数共鳴素子２から構成され
る。周波数共鳴素子２は、コイルＬとコンデンサＣとか
ら構成され、このコイルＬの巻き数等に基づくインダク
タンスとコンデンサＣの容量とにより定まる特定の周波
数の電波に共鳴するものである。そして、この周波数共
鳴素子２の共鳴周波数帯域を狭くして、シャープに共鳴
させるようにする共に、温度変化に対する共鳴周波数特
性の安定化を図るために、コイルＬ及びコンデンサＣに
対して水晶発振子やセラミック発振子等からなる狭帯域
化発振子３を直列に接続したもので構成される。この周
波数共鳴素子２は、単一でコード１を構成することもで
き、またそれぞれ異なる共鳴周波数特性を持った複数の
周波数共鳴素子を配列して、全体が１つのコードを構成
するようにしても良い。

【００１１】周波数共鳴素子２は、具体的には、例えば
図２に示したように、シート状の基板４に、一対の電極
Ｅ₁ ，Ｅ₂ を形成し、一方の電極Ｅ₁ を中心にした渦巻
き状のコイルＬを形成して、その他端に電極Ｅ₂ を接続
させ、両電極Ｅ₁ ，Ｅ₂ 間にコンデンサを備えた水晶発
振素子５の端子５ａ，５ｂを接続するように構成する。
このコイルＬの巻き数を変化させることによって、この
巻き数に応じた共鳴周波数特性を持たせることができ
る。そして、この基板４の表面を例えば樹脂等で封止す
ると共に、裏面側に物品に貼着するための粘着層を形成
することにより構成できる。而して、この周波数共鳴素
子２は、１ｃｍ角以下の大きさで、数ｍｍ程度の厚みに
形成することができる。

【００１２】読み取り装置１０は、前述したコード１に
対面させて、このコード１を構成する周波数共鳴素子２
の共鳴周波数を読み取るものであって、段階的に周波数
が変化する電波信号を出力する発振部１１と、その信号
を受信する受信部１２とを有し、また周波数の切換タイ
ミング等を制御するクロック信号を出力する動作制御部
１３及び読み取ったデータを出力するデコード１部１４
とを備えている。発振部１１は、正弦波発振回路２０
と、周波数制御回路２１と、出力増幅器２２及び発信コ
イル２３から構成される。また、受信部１２は、受信コ
イル２４と、その受信信号を増幅する増幅回路２５及び
検波回路２６、さらにピーク検出回路２７を備えてい
る。そして、動作制御部１３はクロック信号を発振する
クロック発振器２８と、このクロック発振器２８からの
クロックパルスを計数する計数回路２９とを備え、デコ
ード１部１４は、計数記録回路３０と、翻訳器３１及び
データ出力回路３２から構成される。

【００１３】正弦波発振回路２０は、例えばコルビッツ
発振器の発振回路で構成され、この正弦波発振回路２０
には周波数制御回路２１が接続されている。周波数制御
回路２１は位相比較手段と分周器から構成され、この周
波数制御回路２１は正弦波発振回路２０の出力信号をフ
ィードバックさせて、位相比較を行うことによって、そ
の周波数をシフトさせる回路である。周波数制御回路２
１にはクロック発振器２８からのクロックパルスの数を
計数する計数回路２９が接続されており、この計数回路
２９からのクロック信号に基づいて周波数をシフトさせ
るように制御されると共に、そのパルス数によって現に
発信している周波数を同定する機能を有する。そして、
正弦波発振回路２０から出力される周波数信号は出力増
幅部２２で増幅されて、発信コイル２３から出力される
ようになっている。

【００１４】受信コイル２４による検出信号は、発信コ
イル２３から出力される信号を受信するが、それに対向
配設されるコード１を構成する周波数共鳴素子２は固有
の共鳴周波数を有していることから、発信コイル２３か
ら出力される信号の周波数がこの周波数共鳴素子２の共
鳴周波数と一致すると、その影響で受信コイル２４の受
信信号の振幅が大きくなったり、または小さくなったり
する変化を示す。コード１の周波数共鳴素子２で影響を
受けた受信コイル２４の受信信号は増幅回路２５で増幅
されて、検波回路２６によって変調されて、受信信号か
ら高周波成分が除去される。そして、ピーク検出回路２
７によって、この信号のピークを検出するようになって
いる。

【００１５】計数記録回路３０には、ピーク検出回路２
７から出力される信号と、計数回路２９からクロックパ
ルスとが入力されるようになっており、これらによっ
て、どの周波数で共鳴したかが検出される。そして、翻
訳器３１は、この共鳴周波数に関する信号を、それに応
じた数値等のデータに翻訳して、データ出力回路３２を
介して出力されるようになる。

【００１６】今、コード１を構成する周波数共鳴素子２
の共鳴周波数を６．０ＭＨｚ〜８．９ＭＨｚの範囲で、
０．１ＭＨｚ毎の３０種類のものを用いるものとする。
そして、６ＭＨｚ台の１０種類の素子は１の桁の０〜９
の数値を対応させ、また７ＭＨｚ台の１０種類の素子２
は１０の桁である００〜９０の数値が対応するようにな
し、さらに８ＭＨｚ台の１０種類の素子は０００〜９０
０の数値を対応させる。例えば、３８２の数を表示する
には、３０種類からなる周波数共鳴素子２のうち、１の
桁の素子として３の数を表す素子２₃ と、１０の桁にお
ける８０を表す素子２₈₀と、１００の桁での２００を表
す素子２₂₀₀ との３枚の素子を選択して、物品等に貼り
付けておく。

【００１７】この状態で、読み取り装置１０を物品にお
けるコード１に対面させる。ここで、読み取り装置１０
の発振部１１では、６．０ＭＨｚ〜８．９ＭＨｚを含む
範囲の周波数信号を０．１ＭＨｚ以下の単位、例えば１
０ＫＨｚ毎に段階的に掃引するように設定する。そこ
で、読み取り装置１０を作動させて、正弦波発振回路２
０から正弦波信号を出力し、かつクロック発振器２８か
らクロック信号を発振させる。このクロック発振器２８
からのクロック信号が周波数制御回路２１に伝送され
て、この周波数制御回路２１によって出力周波数が制御
されて、１０ＫＨｚ毎にロックされ、このクロック信号
が入力されると、それに応じて周波数のシフトが行われ
る。従って、出力増幅部２２を介して発信コイル２３か
らは、図３（ａ）に示したように、１０ＫＨｚ毎に段階
的に変化する周波数の電波が出力される。

【００１８】受信コイル２４は前述した発信コイル２３
から出力される周波数信号が受信されるが、コード１を
構成する周波数共鳴素子のうち、１の桁の素子２₃ にお
けるの共鳴周波数である６．３ＭＨｚの位置となると、
この素子２₃ に同調して、振幅が大きくなり、この結果
受信コイル２４の電圧が変化する。また、この受信電圧
の変化は７．８ＭＨｚの位置及び８．２ＭＨｚの位置で
も生じる。従って、受信コイル２４では、図３（ｂ）に
示したように、６．３ＭＨｚ，７．８ＭＨｚ，８．２Ｍ
Ｈｚの位置で振幅がピークとなる電圧信号が受信され
る。

【００１９】この受信コイル２４の受信信号は増幅回路
２５により増幅されて、検波回路２６により検波され
て、図３（ｃ）に示したように、この信号波形から低周
波成分を除くように変調される。そして、ピーク検出回
路２７によって、所定のスライスレベルＳＬに基づいて
ピーク値を検出するようになし、図３（ｄ）に示した信
号が得られる。このピーク検出回路２７からの信号は計
数記録回路３０に入力されるが、この計数記録回路３０
には、クロック発振器２８から計数回路２９を介して得
られる周波数をシフトさせるための制御クロック信号が
刻々入力されるようになっているから、コード１を構成
する周波数共鳴素子２₃ ，２₈₀，２₂₀₀ が６．３ＭＨ
ｚ，７．８ＭＨｚ，８．２ＭＨｚに共鳴する周波数のも
のであることが検出される。そして、この検出信号が翻
訳器３１に入力されて、それら各周波数位置における信
号は「２８３」の数字に対応するものであると判断され
ることになり、このデータはデータ出力回路３２から出
力されることになる。

【００２０】以上のように、読み取り装置１０をコード
１に対面させるだけで、走査することなく、このコード
１の持つデータを読み取ることができ、しかも読み取り
装置１０はコード１からかなり離れた位置、例えば１ｍ
乃至それ以上離した位置からそのデータを読み取ること
ができ、またコード１と読み取り装置１０との間に他の
部材が介在していても、データの読み取りが可能であ
る。さらに、コード１における周波数共鳴素子２のコイ
ルＬが読み取り装置１０に対して垂直な方向に向けられ
ていない限り、どの方向からでもその情報を読み取るこ
とができ、読み取り装置１０とコード１との位置関係を
調整する必要はなくなる。従って、コード１が設けられ
ている物品と読み取り装置１０との相対位置関係を考慮
しなくとも良くなるので、例えばコンベアラインの上に
読み取り装置を装着して、このコンベアライン上を自由
な姿勢で搬送される物品のコードを読み取ること等も可
能となる。

【００２１】しかも、コード１は、基本的にはコイルと
コンデンサとからなる簡単な素子で構成されているか
ら、安価に製造でき、かつ汚れ等によってそれが持つ情
報の劣化等が生じるおそれがなく、共鳴周波数特性や機
械特性等の安定性，耐久性に優れている。また、コード
１は、独立した周波数共鳴素子から構成され、これを組
み合わせてなるものであるから、それを物品等に使用に
当って、自由に組み合わせ、またそれらの組み替えを行
うことができるようになり、使用時に目的，状況等に応
じて適宜設定したり、変更したりすることができ、さら
には繰り返して使用することもできる。

【００２２】なお、前述した実施例においては、クロッ
ク信号に基づいて周波数をシフトさせ、また受信信号の
振幅のピーク検出を行って、このようにして検出された
ピーク値とクロックパルスの数とに基づいてコードの共
鳴周波数を検出するように構成したが、受信信号の周波
数分析して、振幅のピークが生じている周波数を検出す
るように構成することもできる。また、コードを構成す
る周波数共鳴素子を、６．０ＭＨｚ〜８．９ＭＨｚの範
囲で、０．１ＭＨｚ毎の３０種類用いるように構成した
が、これに限らず、例えば周波数レンジを４ＭＨｚに広
げれば、４桁の数字に対応させることができ、またシフ
トする周波数を１０ＫＨｚ単位にすれば、掃引する周波
数レンジが１ＭＨｚであっても、１０桁の数字に対応さ
せることもできる。また、コードを数字に対応させる必
要がなければ、６．０ＭＨｚ〜８．９ＭＨｚの範囲で、
０．１ＭＨｚ毎の３０種類の周波数共鳴素子を複数種類
組み合わせれば、さらに多くの情報を持ったコードを作
成できる。また、コードを構成する周波数共鳴素子は基
本的にはコイル及びコンデンサの機能を発揮する素子と
から構成されておれば良く、例えば段階的にシフトする
周波数の帯域幅を広く設定しておけば、必ずしも狭帯域
化素子を設ける必要はない。一方、水晶発振子，セラミ
ック発振子等はコンデンサの機能をも発揮する素子であ
るから、狭帯域化素子にコンデンサの機能を兼用させる
こともできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、コ
ードからかなり離れた位置で、読み取り装置を走査させ
ることなく、しかも任意の方向からコードの情報を読み
取ることができ、また読み取り装置とコードとの間に他
の部材が介在されていたり、コードの表面が汚れていた
りしても、確実に情報の読み取りを行うことができるも
のであり、コードは基本的にはコイルとコンデンサとか
ら構成されるものであるから、安価に製造でき、かつ物
品に直接貼り付けたり、タッグその他の方式で設けたり
してそのコード付けを行うことができ、しかもコードを
使用するに当って自由に設定したり、変更したり、さら
には再使用も可能である等といった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すコード読み取り装置の
構成説明図である。

【図２】コードの構成説明図である。

【図３】読み取り装置における各部の信号波形を示す線
図である。

【符号の説明】

１コード２周波数共鳴素子３狭帯域化発振子１０読み取り装置１１発振部１２受信部１３動作制御部１４デコード部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルのインダクタンスまたはコンデン
サの容量の少なくとも一方を異ならしめて、それぞれ固
有の周波数の電波に対して共鳴する周波数共鳴素子を１
乃至複数個配列してなる周波数共鳴型のコードと、この
コードから情報を読み取るために、周波数が変化する電
波を発振する発振部と、この発振部からの周波数の前記
コードによる共鳴周波数の影響を検出する受信部と、こ
の受信部からの信号に基づいて影響のある周波数を検知
して、符号に翻訳するデコード部とを備える構成とした
ことを特徴とするコード読み取り装置。
【請求項２】前記周波数共鳴素子は、コイルとコンデ
ンサ、コイルと水晶発振子，セラミック発振子等の発振
素子、またはコイルとコンデンサと発振素子とのいずれ
かであることを特徴とする請求項１記載のコード読み取
り装置。